化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案

化学化学反应与能量变化的专项培优练习题附答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、RT在周期表中的位置如图所示。请按要求回答下列问题。(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为。(3)X与Z形成的二元化合物中，所含电子数为18的分子的化学式为。(4)实验室制取T单质的离子方程式为。(5)如图，a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中，两端分别通入X单质和Z单质，发现电流计指针发生偏转。①电池工作时，电子的移动方向为由到(填“避"b”。)②该电池反应产物环保无污染，则该电池的总反应式为。对应水化物的:答液」△【答案】Nal&fNU离子键、共价键H2O2MnO2+4H++2Cl=Mn2++Cl2T+2H2Oab2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Na元素，R为S元素，T为Cl元素，据此分析解答；【详解】⑴R为S元素，W为Na元素，R与W形成化合物为N&S,电子式为X『;(2)丫为N元素，T为Cl元素，丫的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物，其中含有的化学键为离子键、共价键；⑶X为H元素，Z为O元素，X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;T为Cl元素，实验室用二氧化镒和浓盐酸在加热的条件下制取氯气，的离子方程式为一4一.MnO2+4H++2Cl-Mn2++C2T+2H2O;W为Na元素，W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液，两端分别通入H2和。2,发现电流计指针发生偏转，说明该装置构成氢氧燃料电池。①电池工作时，通入燃料的一极为负极，则如图所示，a为负极，b为正极，电流从正极流向负极，则电子由a到b;②装置构成氢氧燃料电池，电池反应产物只有水，环保无污染，则该电池的总反应式为2H2+O2=2H2O。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y位于不同周期，X与W位于同一主族；原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3：4；Z的原子序数等于YW、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题：丫元素在周期表中的位置是;QX4的电子式为。一种名为“PowerTrek峭新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式：。②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池，其中通入气体X2的一极是(填正极”或负极”)。③若外电路有3mol电子转移，则理论上需要W2Q的质量为。II【答案】第二周期第mA族II"：IlNa2Si+3H2O=Na2SiO3+3H2负极II37g【解析】【分析】原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4,因为都为主族元素，最外层电子数小于8,所以Y的最外层为3个电子，Q的最外层为4个电子，则Y为硼元素，Q为硅元素，则X为氢元素，W与氢同主族，为钠元素，Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和，为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。【详解】(1)根据分析，丫为硼元素，位置为第二周期第mA族；QX4为四氢化硅，电子式为IIurnH(2)①根据元素分析，该反应方程式为Na?Si+3H2O=Na2SiO3+3H2；②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池，其中通入气体氢气的一极是负极，失去电子；③外电路有3mol电子转移时，需要消耗1.5mol氢气，则根据方程式分析，需要0.5mol硅化钠，质量为37g。A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。①B中Sn极的电极反应式为,Sn极附近溶液的pH（填增大"、减小“或不变”）O②C中总反应离子方程式为，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是。【答案】2H++2e-=H2T增大Zn+2l4=Zn2++H2fB>A>C【解析】【分析】①B中形成Sn-Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；②C中形成Zn-Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2T,电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。【详解】①B中形成Sn-Fe原电池，由于Fe比Sn活泼，所以Sn为正极，溶液中的H+在Sn上获得电子，发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2f;由于氢离子不断消耗，所以Sn附近溶液中c（H+）减小，溶液的pH值增大；②锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极：2H++2e-=H2T，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2T。A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C中发生电化学腐蚀，由于锌比铁活泼，所以铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以由快到慢的顺序是b>a>q【点睛】本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极在负极，失去电子，发生氧化反应；但也有例外。如Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，活动性弱的Al为负极，活动性强的Mg为正极。知道金属腐蚀快慢的判断规律为：电解池的阳极>原电池白负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。A、B、CD、E均为短周期元素，且原子序数依次增大；A的主族序数、周期数、原子序数均相同；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C是植物生长所需的主要元素之一；D和A可形成化合物A2D和A2D2,且A2D是最常见的溶剂；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则：1E的离子结构示意图为,RC、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是（填化学式）.2在加热和Cu作催化剂时，化合物B2A5DA与D2反应生成其中一种产物是BA3BAD的化学方程式为3AE五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有（图）（填元素3AE五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有（图）（填元素符号）4图所示是一种酸性燃料电池4图所示是一种酸性燃料电池B2A5DA检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应为.A出口处的物质加代理各殖品通示母雳千交校烟Pt/非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应为.A出口处的物质加代理各殖品通示母雳千交校烟Pt/Plh2o2ch3Ch?oh+O2O22CH5CHO+2H2ON、SH2OH,则A为H元素；B为非金属元非金属单质常用作电极的是碳，CH3H2OH,则A为H元素；B为非金属元非金属单质常用作电极的是碳，【解析】【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料,则B为C元素；D和A可形成化合物A2D和A2D2,且A2D是最常见的溶剂，则D为0元素；植物生长所需元素是N、P、K,又A、B、CD、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S,据此进行解答。【详解】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H,则A为H元素；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B为C元素；D和A可形成化合物A2D和A2D2，且A2D是最常见的溶剂，则D为0元素；植物生长所需元素是N、P、K,又A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S;1E为S1E为S元素，硫离子有三个电子层，电子数依次为,非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强,2、8、8,离子结构示意图为C、N、0、S中非金属性0最强，稳定性最强的为h2o；2B2A5DA与D2分别为CH3CH20H、O2,在铜作催化剂条件下加热，乙醇与氧气反应生成乙醛，反应的化学方程式为：犷十'TC'FHFO-士仃心；二3根据转化关系可知，单质与氧气反应生成氧化物X,X与氧气反应生成氧化物Y,丫生成酸，酸可以生成X,这样的元素必'须有变价，5种元素中满足条件的元素为：N、S;4B2A5DA为CH3CH20H,根据图可知，该原电池的燃料为乙醇和氧气，生成物乙酸和水，电解质为酸性溶液，原电池负极失去电子发生了氧化反应，所以负极反应为乙醇失去电子生成乙酸，电极反应为：CH3CH20HH2O4eCH3COOH4H,正极在酸性条件下氧气得到电子发生了还原反应：024H4e2H2O,所以A处为h2o。【点睛】考查位置、结构与性质关系的综合应用，推断各元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，明确原电池原理及其应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。5.根据如图所示电化学实验装置图，回答有关问题。1[||11—,(1)若只闭合S1,该装置属于,能量转化形式为,锌极作极。(2)若只闭合S2,该装置属于,能量转化形式为,锌极上的电极反应式为O(3)若只闭合S3,该装置属于,铜极作极，锌极上的电极反应式为，总反应的化学方程式为。【答案】原电池化学能转化为电能负电解池电能转化为化学能Zn-2e-=Zn2++通电木电解池阳2H++2e-=H2Cu+HS0-CuS0+KT【解析】【分析】原电池是将化学能转化为电能，较活泼金属作负极，发生氧化反应，正极发生还原反应；电解池是将电能转化为化学能，需要外接电源，与电源正极相连的为阳极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，据此解答。【详解】(1)若只闭合S,没有外接电源，则Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，该装置将化学能转化为电能，较活泼的锌作负极。答案为：原电池；化学能转化为电能；负。(2)若只闭合S2,装置中有外接电源，该装置为电解池，将电能转为化学能，与电源正极相连的锌极作阳极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+。答案为：电解池；电能转化为化学能；Zn-2e-=Zn2+。(3)若只闭合S3,该装置为电解池，与电源正极相连的铜极作阳极，电极反应式为：Cu-2e-通电=CU2+；锌为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2f,总反应式为：Cu+HzSQCuSQ+H2"通电答案为：电解池；阳；2H++2e-=H2f;Cu+H2SQCuSO+H2T。【点睛】有外接电源的是电解池，没有外接电源的是原电池，原电池里负极发生氧化反应，电解池里阳极发生氧化反应。.在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰(天然气水合物，可表示为CH4gxH2O)。2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功。2017年11月3日，国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。可燃冰的开采和利用，既有助于解决人类面临的能源危机，又能生成一系列的工业产品。(1)对某可燃冰矿样进行定量分析，取一定量样品，释放出的甲烷气体体积折合成标准状况后为166m3,乘I余H2O的体积为0.8m3,则该样品的化学式中x=。(2)已知下表数据，且知H2O(l)=H2O(g)^H=+41kJmol(3)(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率，某甲烷燃料电池，正极通入空气，以某种金属氧化物为离子导体(金属离子空穴中能传导O2-),该电池负极的电极反应式为。(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2,同时得到体积比为1:3的CQ和CO,该反应的化学方程式为化学键C-HO=OC=OH-O键能/kJmol1413498803463用甲烷燃烧热表示的热化学方程式为

。混合气体中的CO2可用浓氨水脱除，同时获得氮肥NH4HCO3,该反应的离子方程式是O【答案】6CH(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△用-892kJmol-1Chk-8e'+4O2'=CO2+2H2O4CH4+5H2O=CO2+3CO+13H2NH3H2O+CO=NH4++HCO3(1)n(CH4)=166103L

22.4L/mol16610(1)n(CH4)=166103L

22.4L/mol166103mol,22.4n(H2O)=0.8106g=0.810618g/mol18c1166103n(CH4):n(H2O)=22.40.810618=1:6,所以x=6,故答案为：6；(2)由表格可知①CH4(g)+2O2(g)=CC2(g)+2H2O(g)的△用(4X413+2X498-2X803X-4X463kJmol-1=-810kJmol-1,又因为②H2O(l)=H2O(g)AH=41kJmol1,将①-2X②得：CH4(g)+2O2(g)=CQ(g)+2H2O(l)AH=(-810-2X41kJmol1=-892kJmol-1,故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CQ(g)+2H2O(l)AH=-892kJmol-1;(3)甲烷在负极失电子，被氧化，结合电解质、原子守恒、电荷守恒可得负极反应为：CH4-8e-+4O2-=CQ+2H2O,故答案为：CH4-8e-+4O2-=CQ+2H2O；(4)由已知可知道，反应物为甲烷和水，生成物为氢H2、CO和CO2,结合CQ和CO的体积比为1:3可得方程式为：4CH4+5H2O=CO2+3CO+13H2。二氧化碳和氨水反应生成NH4HCO3的离子方程式为：NH3H2O+CQ=NH4++HCO3，故答案为:4CH4+5H2O=CO2+3CO+13H2;NH3H2O+CQ=NH4++HCO3。【点睛】燃料电池电极反应的书写：燃料在负极失电子，O2在正极得电子。.甲醇（CH3OH）是一种无色有刺激性气味的液体，在生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。（1）甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气、KOH溶液（电解质溶液）构成，则下列说法正确的是—。（已知甲醇在空气中燃烧生成CQ和H2O）A.电池放电时通入空气的电极为负极.电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-=CQT+2H2OC.电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱D,电池放电时每消耗6.4gCH30H转移1.2mol电子（2）写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式：—。【答案】CDCHOH+H2O-6e-=CQT+6H【解析】【分析】【详解】(1)A.通甲醇的电极为负极，通空气的电极为正极，A项错误；2…_B.在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为CH3OH+80H6e=CO3+6H2O,B项错误；C.在放电过程中，0H-参与电极反应，不断被消耗，导致电解质溶液碱性减弱，C项正确；D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH,即0.2molCH3OH,转移电子数60.2mol=1.2mol,D项正确；故答案选CD；(2)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3OH+H2O-6e'=CC2?+6H\故答案为：CH3OH+H2O-6e'=CO2T+6H。.回答下列问题：(1)铅蓄电池的总反应为：Pb+PbQ+2H2SO4脩:|劭2PbSO4+2H2O,放电时，负极反应式为,充电时，阳极反应式为。(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。①若X为石墨，为减缓铁的腐蚀，将开关K置于N处，该电化学防护法称为。②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为。(3)我国的科技人员为了消除SQ的污染，利用原电池原理，设计如图2装置用SQ和O2制备硫酸，电极A、B为多孔的材料。哑人极进气7r进气质予膜f只允许通过)图2①A极的电极反应式是。②B极的电极反应式是。【答案】Pb+SQ2-—2e-=PbSQPbSQ+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO2-外加电流的阴极保护法牺牲阳极阴极保护法4H++O2+4e-=2H2OSQ+2H2O-2e-=SQ2-+4H+【解析】【分析】(1)放电时，该装置是原电池，负极上铅失电子发生氧化反应，充电时，该装置是电解池，阳极失电子发生氧化反应；(2)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护；(3)该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，正极上投放的气体是氧气，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，根据硫酸和水的出口方向知，B极是负极，A极是正极，据此书写电极反应式。【详解】:(1)放电时，该装置是原电池，负极上铅失电子发生氧化反应，即Pb+SQ2--2e-=PbSQ,在充电时，该装置是电解池，阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应，即PbSQ+2H2O-2e-=PbO2+4H++SQ2-,故答案为：Pb+SQ2--2e-=PbSQ；PbSQ+2H2O-2e-=PbO2+4H++SQ2-;(2)①若X为石墨，为减缓铁的腐蚀，将开关K置于N处，该装置构成电解池，铁作阴极而被保护，该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法；故答案为：外加电流的阴极保护法；②若X为锌，开关K置于M处，该装置构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：牺牲阳极的阴极保护法.(3)该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，即B极是负极，负极二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式是SO2+2H2O-2e-=SC42-+4H+,正极上投放的气体是氧气，即A极是正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式是4H++O2+4e-=2H2O,故答案为：①4H++O2+4e-=2H2O；②SC2+2H2O-2e-=SQ2-+4H+。.按要求回答下列问题：(1)甲烷燃料电池是常见的燃料电池之一，该电池在正极通入氧气，在负极通入甲烷，电解质溶液通常是KOH溶液，请写出该电池的负极反应式—。(2)常温下，将等浓度的Na2s2O3溶液与硫酸溶液混合，2min后溶液中明显出现浑浊，请写出相关反应的化学方程式：—；若将此混合溶液置于50c的水浴中，则出现浑浊的时间将—(填增加“、减少“或不变"J【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2ONasaOs+HaSO^NazSO+Sj+SOH+H2O减少【解析】【分析】(1)甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CQ+2H2O,CO2+2KOH=诧CQ+H2O,总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=KCO5+H2O,该电池的负极反应为：CH4失电子，转化为CO32-^H2O0(2)将等浓度的Na28O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应为：Na2s2O3+H2S。-Na2SO+Sj+SQT+H2O;若将此混合溶液置于50c的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。【详解】(1)甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CQ+2H2O,CO2+2KOH=%CC3+H2O,总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=%CQ+H2O,该电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2Oo答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;(2)将等浓度的Na20O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应的化学方程式为：Na2s2O3+H2Sa=Na2SQ+Sj+SQJ+H2O;若将此混合溶液置于50c的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。答案为：Na2S2O3+H2SO=Na2SC4+Sj+SO4+H2O;减少。【点睛】燃料电池中，两电极通入的物质相同，电解质不同时，电极反应式可能不同。在书写电极反应式时需注意，在碱性电解质中，负极CH4的反应产物不是CO2和水，而是K2CO3和水，这是我们解题时的易错点。10.在由铜片、锌片和150mL稀硫酸组成的原电池中，当在铜片上放出6.72L(标准状况)的H2时，硫酸恰好用完，则：(1)产生这些气体消耗的锌的质量是g；(2)通过导线的电子的物质的量是mol;(3)该原电池正极的电极反应式为。【答案】19.50.62H++2e-=H2T【解析】【分析】(1)根据锌和氢气之间的关系式计算锌减少的质量；(2)根据氢气与电子的关系式计算；(3)锌为负极，Cu为正极，正极上氢离子得电子生成氢气。【详解】(1)设锌减少的质量为m,根据Zn+HSQ=ZnSO+HJ反应可知，65g：22.4L=m：6.72L,解之得m=19.5g;答案是:19.5;(2)根据Zn+H2SQ=ZnSO+HJ可知，有22.4LH2生成，转移电子为2mol,所以有6.72LH2生成，转移电子0.6mol;答案是:0.6;(3)锌为负极，Cu为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，其电极方程式为：2H++2e—H2T；答案是：2H++2e-—H2T。11.1g葡萄糖(QH12O6)完全氧化放出16.7kJ的热量，则1mol葡萄糖完全氧化能放出的热量。【答案】3006kJ【解析】【分析】1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7kJ的能量，1mol葡萄糖的质量为180g,据此分析计算。【详解】1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7kJ的能量，所以1mol葡萄糖完全氧化，放出的能量是16.7kJX180=3006J答案为：3006kJ。.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g)AH=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.51kJ/mol,则金刚

石转化石墨时的热化学方程式为：,由此看来更稳定的碳的同素异形体为:【答案】C（金刚石，s尸C（石墨，s）△H=-1.9kJ/mol石墨【解析】【分析】由盖斯定律计算得到金刚石转化石墨的热化学方程式，分析比较即可。【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①一②可得C（金刚石，s）=C（6■墨，s）,则△H=AHi—AH2=（―395.41kJ/mol）一（—393.51kJ/mol）=-1.9KJ/mol,热化学方程式为C（金刚石，s）=C（石墨，s）△H=-1.9kJ/mol;物质的能量越小，越稳定，由金刚石转化石墨的热化学方程式可知，该反应为放热反应，金刚石的能量大于石墨的能量，则石墨比金刚石稳定，故答案为：C（金刚石，s）=C（石墨，s）△H=-1.9kJ/mol;石墨。【点睛】放热反应的反应物能能量大于生成物总能量，物质的能量越小，越稳定。.CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。（1）甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是。（2）以CH,为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理如图甲所示，则通入a气体的电极名称为,通入b气体的电极反应式为（质子交换膜只允许H+通过）质子文摄膜b■U10。质子文摄膜b■U10。401反应度〃C图甲图甲（3）在一定温度和催化剂作用下,研究方向。用乙CH与CO2可直接转化成乙酸，这是实现减排”的一种①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图乙所示，则该反应的最佳温度应控制在左右。②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO2,难溶物）。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为。CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx气体反应转化为N2和CQ,若标准状况下8.96LCT可处理22.4LNOx气体，则x值为。【答案】提供CH4分解所需的能量负极O2+4H++4e-=2H2O250c3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT1.6【解析】【分析】(1)甲烷分解需要热量，燃烧可提供部分能量；(2)由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下生成水；(3)①根据乙酸反应速率最大、催化活性最高选择；②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，配平书写离子方程式；(4)根据电子转移守恒计算。【详解】(1)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是，提供CH4分解所需的能量，故答案为：提供CH4分解所需的能量；(2)由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O,故答案为：负极；O2+4H++4e-=2H2O;(3)①250c时乙酸反应速率最大、催化活性，故选择250C,故答案为：250C;②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，反应离子方程式为：3OuAlO2+l6H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT,故答案为：3CuAlO2+l6H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NOT;(4)根据电子转移守恒，则：8.96LX[4-(-4)]=22.4L,解得xx=1.6,故答案为：1.6。14.如图为原电池装置示意图。(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是__(填字母)。A铝片、铜片B铜片、铝片C铝片、铝片D铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：。(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SQ溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SQ=2PbSQ+2H2O。写出B电极反应式：—；该电池在工作时，A电极的质量将_(填增加“减小“或不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SQ,则转移电子的数目为_。(3)若A、B均为钳片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和。2,该电池即为氢氧燃料电池，写出B电极反应式：;该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将—(填蹭强“减弱“或不变”)。(4)若A、B均为钻片，电解质为H2SC4溶液，分别从A、B两极通入CH4和。2,该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：;若该电池反应消耗了6.4克CH4,则转移电子的数目为【答案】BAl-3e-+4OH'=AlQ2'+2H2QPbO+2e-+4hT+SQ2-=PbSG+2H2O增力口6.021022Q+4e-+2H2O=2H2O减弱CH+8e-+2H2O=CQ+8H+3.26.021023【解析】【分析】根据原电池原理进行分析。【详解】(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，由于铝遇浓硫酸发生钝化，而铜可以被浓硝酸溶解，故铜为负极、铝为正极；另一组插入烧碱溶液中，由于铝可以被其溶解，而铜不能，故铝为负极、铜为正极。综上所述，在这两个原电池中，作负极的分别是铜片、铝片，故选B。插入烧碱溶液中形成的原电池，负极上铝被氧化为偏铝酸根离子，电极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SC4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SQ=2PbSQ+2H2O。B电极为正极，其被还原为硫酸铅，电极反应式为PbQ+2e-+4H+SQ2=PbSQ+2H2O；该电池在工作时，A电极被氧化为硫酸铅，故其质量将增加；由总反应可知，该反应若转移2mol电子可以消耗2molH2SQ,若该电池反应消耗了0.1molH2SQ,则转移电子的数目为6.021022。(3)若A、B均为钳片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和。2,该电池即为氢氧燃料电池，B电极为正极，其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=2H2O；该电池在工作一段时间后，虽然总反应中不消耗KOH,但是由于电池总反应的产物是水，故溶液的碱性将减弱。(4)若A、B均为钳片，电解质为H2SC4溶液，分别从A、B两极通入CH4和。2,该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，甲烷被氧化为二氧化碳，其电极反应式为：C1+8e-+2H2O=CQ+8H+;由负极的电极反应可知，16gCH4参加反应时，可以转移8mole-,因此，若该电池反应消耗了6.4克C1(其物质的量为0.4mol),则转移电子的数目为3.26.021023。【点睛】在判断原电池中金属电极的极性时，不能仅根据金属活动性分析，还要根据金属与电解质溶液之间的具体反应进行分析。在书写电极反应式时，要注意反应产物在所给定的电解质溶液中能否大量存在，若不能与电解质溶液中的离子大量共存，则要写出其与电解质溶液中的某些离子或分子反应后的产物。I.某研究性学习小组根据反应：2KMnOI.某研究性学习小组根据反应：2KMnO4+10FeSQ+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SQ)3+K2SQ+8H2Oo设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol1.71,溶液的体积均为200mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。也桥石墨I，KMnf)_,MnSOjhHZh混合漕合甲也桥石墨I，KMnf)_,MnSOjhHZh混合漕合甲匚十混合解液乙回答下列问题:(1)此原电池的正极是石墨(2)电池工作时，盐桥中的.(填"或"b’；发生SC42一移向反应。(填甲"或烧杯。(3)两烧杯中的电极反应式分别为(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5molL，1,则反应中转移的电子为molon.次磷酸钻(II)[Co(H2P02)2]广泛用于化学镀钻，以金属钻和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图。一襦磕睡一NhOIL二桶溶液-产品室原料室一襦磕睡一NhOIL二桶溶液-产品室原料室(5)A、B、C均为离子交换膜，其中为阳离子交换膜的是。(6)阳